Pourquoi le graphène est-il important?

Le graphène est un arrangement en nid d'abeilles bidimensionnel d'atomes de carbone qui révolutionne la technologie. Sa découverte était si importante qu'elle a valu aux scientifiques russes Andre Geim et Konstantin Novoselov 2010 le prix Nobel de physique. Voici quelques raisons pour lesquelles le graphène est important.

C'est un matériau à deux dimensions.

Presque tous les matériaux que nous rencontrons sont en trois dimensions. Nous commençons à peine à comprendre comment les propriétés d'un matériau sont modifiées lorsqu'il est transformé en un tableau à deux dimensions. Les caractéristiques du graphène sont très différentes de celles du graphite, qui est l'arrangement tridimensionnel correspondant du carbone. L'étude du graphène nous aide à prédire comment d'autres matériaux pourraient se comporter sous une forme bidimensionnelle.

Le graphène a la meilleure conductivité électrique de tous les matériaux.

L'électricité circule très rapidement à travers la simple feuille en nid d'abeille. La plupart des conducteurs que nous rencontrons sont des métaux, mais le graphène est à base de carbone, un non-métal. Cela permet au développement de l'électricité de circuler dans des conditions où nous pourrions ne pas vouloir de métal. Quelles seraient ces conditions? Nous commençons à peine à répondre à cette question!

Le graphène peut être utilisé pour fabriquer de très petits appareils.

Le graphène conduit tellement d'électricité dans un si petit espace qu'il peut être utilisé pour développer des ordinateurs et des transistors ultra-rapides miniaturisés. Ces appareils devraient nécessiter une quantité minuscule d'énergie pour les prendre en charge. Le graphène est également flexible, résistant et transparent.

Ouvre une recherche sur la mécanique quantique relativiste.

Le graphène peut être utilisé pour tester les prédictions de l'électrodynamique quantique. Il s'agit d'un nouveau domaine de recherche car il n'a pas été facile de trouver un matériau présentant des particules de Dirac. La meilleure partie est que le graphène n'est pas un matériau exotique. C'est quelque chose que n'importe qui peut faire!

Faits sur le graphène

• Le mot «graphène» fait référence à une feuille monocouche d'atomes de carbone disposés hexagonalement. Si le graphène est dans un autre arrangement, il est généralement spécifié. Par exemple, le graphène bicouche et le graphène multicouche sont d'autres formes que le matériau peut prendre.
• Tout comme le diamant ou le graphite, le graphène est un allotrope de carbone. Plus précisément, il est fait de sp² atomes de carbone liés ayant une longueur de liaison moléculaire de 0,142 nm entre les atomes.
• Trois des propriétés les plus utiles du graphène sont qu'il est extrêmement solide (100 à 300 fois plus résistant que l'acier), qu'il est conducteur (le conducteur de chaleur le plus connu à température ambiante, avec une densité de courant électrique 6 fois plus élevée que le cuivre), et c'est flexible.
• Le graphène est le matériau le plus fin et le plus léger connu. Une feuille de graphène de 1 mètre carré ne pèse que 0,0077 grammes, mais est capable de supporter jusqu'à quatre kilogrammes de poids.
• Une feuille de graphène est naturellement transparente.

Utilisations potentielles du graphène

Les scientifiques commencent à peine à explorer les nombreuses utilisations possibles du graphène. Certaines des technologies en cours de développement comprennent:

• Charge ultra-rapide des batteries.
• Collecte des déchets radioactifs pour un nettoyage plus facile.
• Mémoire flash plus rapide.
• Des outils et équipements sportifs plus solides et mieux équilibrés, tels que des raquettes de tennis.
• Écrans tactiles ultra-minces qui peuvent être collés sur un matériau incassable.
• Papier électronique à base de graphène pouvant être mis à jour avec de nouvelles informations.
• Des biocapteurs 200 rapides et efficaces pour mesurer la glycémie, le cholestérol et éventuellement votre ADN
• Casque avec une réponse en fréquence phénoménale.
• Supercondensateurs qui rendent essentiellement les batteries obsolètes.
• De nouveaux revêtements imperméables.
• Batteries flexibles.
• Avions et blindages plus forts et plus légers.
• Aide à la régénération des tissus.
• Purifier l'eau salée en eau potable.
• Dispositifs bioniques pouvant se connecter directement aux neurones de votre corps.